JPH02268486A - 低誘電率プリント配線板材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、実質的に低誘電率で、高速演算や高周波回路
に最適なプリント配線板材料であり、特に板厚の薄い多
層プリント配線板用材料として好適なものである。

〔従来の技術およびその課題〕

低誘電率多層プリント配線板として、フッ素樹脂／ガラ
ス布補強板がしられている。しかし、３５０℃以上の高
温で接着させなければならない欠点があった。

又、フッ素繊維織布を基材とする熱硬化性樹脂積層板や
多孔質フッ素樹脂シートを基材とする熱硬化性樹脂積層
板が知られているが、高価であるという欠点があり、ま
た、ガラス布を基材としフ・ツ素樹脂粉末を混合した熱
硬化性樹脂組成物を用いる積層板が知られているが金属
箔の接着性に劣る欠点があった。

更に、特開昭６３−６９１０６号公報には、フッ素樹脂
不織布を基材とする積層板が示されているが、フッ素樹
脂のみでは、引っ張り強度が弱く、伸びが大きく、又、
熱硬化性樹脂との密着性に劣るという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決し、実質的に低誘電率層上
にプリント配線を形成できる方法について鋭意検討した
結果完成したものである。

すなわち、本発明は、フッ素樹脂繊維と耐熱性のエンジ
ニアリングプラスチック繊維とからなる混抄不織布を基
材とし、硬化物の誘電率がＩＭＩしで３．５以下の低誘
電率熱硬化性樹脂とを組み合わせてなる絶縁層からなる
低誘電率プリント配線板材料であり、該耐熱性のエンジ
ニアリングプラスチック繊維としては、全芳香族ポリア
ミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミ
ドおよび全芳香族ポリエステルなどで例示される一種或
いは二種以上のプラスチック製の繊維であり、特に全芳
香族ポリアミド繊維を用いた低誘電率プリント配線板材
料である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のフッ素樹脂繊維と耐熱性のエンジニアリングプ
ラスチック繊維との混抄不織布とは、モノフィラメント
の直径が１０〜４０．ｕ、長さが０．１〜１０ｃｍの多
孔質或いは非多孔質のフッ素樹脂繊維とモノフィラメン
トの直径が５〜４０１、長さが０．１〜１０ｃ１１１の
耐熱性のエンジニアリングプラスチック繊維を８０：２
０〜２０：８０の重量比にて乾式法或いは湿式法により
不織布としたものである。厚さは３０〜２００７．ｓ、
より好適には５０〜１００ｐで、重量は厚さ５０１で２
０〜６０ｇ／ｍ”が好ましい。

フッ素樹脂繊維用のフッ素樹脂はポリテトラフロロエチ
レン、テトラフロロエチレン・ヘキサフロロプロピレン
共重合体、オレフィン−テトラフロロエチレン共重合体
などが挙げられる。又、耐熱性のエンジニアリングプラ
スチックは、全芳香族ポリアミド　（アラミド繊維）、
ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドおよ
び全芳香族ポリエステルなどが例示され、特にアラミド
繊維が好適である。

乾式法は、側繊維を所定の比率で混合し、網状物等の上
にランダムに配置し、加熱、その他の手段でフッ素繊維
と耐熱性のエンジニアリングプラスチック繊維とを部分
的に融着させる方法が例示され、融着を促進する目的で
、フッ素樹脂、低誘電率の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
などの微粉末や繊維を補助的に使用することも出来る。

また、湿式法は、側繊維を所定の比率で水等に分散した
後、抄造する方法であり、この分散系にフッ素樹脂微粒
子を懸濁分散させ、繊維間に付着した微粒子を乾燥中又
は乾燥後に溶融して固定する方法などが例示され、また
、補助的に分散工程で変質しない低誘電率の熱可塑性樹
脂やゴムなどを使用することも出来る。

さらに、抄造に当たって補助的にローガラス、Ｓ−ガラ
ス、５ｌｌ−ガラス、Ｔ−ガラス、石英ガラスなどの低
誘電率ガラスの繊維、その他のセラミックス類などを２
０重量％以下の量で使用することもできる。

不織布は、そのままでも使用可能であるが、熱硬化性樹
脂との密着性を改良する目的で表面処理したものを使用
することが好適であり、この方法としては、プラズマ処
理、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤
などのカップリング剤処理、フッ素系界面活性剤などの
ノニオン系の耐熱性界面活性剤処理などが例示され、適
宜組み合わせて使用できる。

次に、本発明の誘電率が３．５以下の熱硬化製樹脂組成
物とは、シアナト樹脂（特公昭４１−１９２８号、同４
５−１１７１２号、同４４−１２２２号、ドイツ特許第
１１９０１８４号、ＵＳＰ−４，５７８，４３９等）、
シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル
ーマレイミドーエポキシ樹脂（特公昭５４−３０４４０
号等、特公昭５２−３１２７９号、ロ５Ｐ−４１１０３
６４等）、シアン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭４
６−４１１１２号）、シアナト樹脂に無置換又はハロゲ
ン原子や低級アルキル基の置換した芳香核が直鎖状に平
均で２〜７個結合した高沸点化合物を配合してなる組成
物などのシアン酸エステル系樹脂；多官能マレイミドと
ジアミン、エポキシ化合物やイソシアネート化合物など
を主成分とする変性マレイミド樹脂（特公昭４８−８２
７９号など）　；イソシアネート化合物とエポキシ化合
物を主成分とするインシアネート−オキサゾリドン樹脂
（特開昭５５−７５４１８号等）；ポリフェニレンエー
テルと架橋性モノマー或いはプレポリマーとの組成物な
どの熱硬化性樹脂、並びに、これらの樹脂の硬化剤や硬
化触媒として公知のアミン類、酸無水物類、フェノール
類、有機金属塩類、金属キレート化合物、有機過酸化物
などを配合してなるものであり、好適なものとしてはシ
アナト樹脂及び該シアナト樹脂に無置換又はハロゲン原
子や低級アルキル基の置換した芳香核が直鎮状に平均で
２〜７個結合した高沸点化合物を配合してなる組成物が
挙げられる。

また、上記の熱硬化性樹脂組成物には、これらの他に、
可撓性付与、接着性或いは親和性（特に基材繊維との接
着性や親和性）付与、耐燃焼性付与、離型性付与、消泡
などの目的で、シリコーン系化合物、フッ素系化合物、
ノニオン系の耐熱性の界面活性剤、シランカップリング
剤、チタネートカップリング剤、ワックス類、ジエン系
ゴム類、非品性乃至低結晶性の飽和ポリエステル樹脂、
ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂など
の化合物や樹脂類；粘度調製剤として反応型の低分子量
化合物類（反応性希釈剤）、例えばスチレンなどの芳香
族ビニル化合物、トリメチロールプロパントリ　（メタ
）アクリレートなどのアクリレート類、モノグリシジル
エーテルなどを樹脂成分の３０重量％未満の量で添加す
ることもできるものであり、カップリング剤類を基材と
の接着性の向上のために用いることは好ましい。

上記した耐熱性のエンジニアリングプラスチック繊維／
フッ素繊維の不織布に熱硬化性樹脂組成物を含浸・塗布
・付着させてプリプレグを製造する方法は公知の方法で
良い。不織布に付着させる樹脂の量は、プリプレグ全体
積に対して４５〜８５体積％の範囲が好適である。具体
的な方法としては、熱硬化性樹脂組成物を溶剤に溶解し
たワニスとして不織布に含浸、乾燥とする方法；無溶剤
で常温もしくは加温下に液状の熱硬化性樹脂組成物を得
、これを含浸する方法；熱硬化性樹脂粉体を準備し、こ
れを不織布に均一に配置し、加熱溶融して不織布に固定
する方法などである。これら方法には、適宜、真空、溶
剤溶液、溶剤蒸気、その他の空気を実質的に除去した後
に、含浸する方法を用いる。

本発明の金属箔とは、通常の金属箔張積層板に使用され
る公知の銅箔、鉄箔、アルミニウム箔１、アルミニウム
／銅箔、その他である。金属箔の片面もしくは両面が表
面処理されていてもよく、又、接着剤付きの金属箔とし
て使用してもよい。

本発明のプリント配線板用の積層材料は、以上説明した
プリプレグ、又は該プリプレグと金属箔とを用いて、公
知の方法により積層成形し、一体化することにより製造
される積層板、金属箔張積層板、中間層用のプリント配
線を形成した内層板、およびプリプレグ自体をいう。

なお、積層成形に当たって、上記のプリプレグ以外のプ
リプレグを一部併用することも当然に可能である。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。尚、実施例中の部、％は特に断らない限り重量基準で
ある。

実施例１ 直径２２ｐ１平均長さ３０羅のポリテトラフロロエチレ
ン繊維と直径　１２−１長さ５Ｉｌｌｆｆ＋のアラミド
繊維とを重量比５０：５０で用いて構成された厚さ１０
０１、重さ４５ｇ／ｍ”の不織布をアルゴンプラズマ処
理（０，２Ｔｏｒｒ、　１１０ｋＨｚ、　２５ｋＶ、　
１分間）した後、エポキシシランカップリング剤処理を
施した。

２．２−ビス　（４−シアナトフェニル）プロパンのプ
レポリマー（数平均分子１ｉ　１，０００）　９５部、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４５０
〜５００）　５部及びアセチルアセトン鉄　０．０１部
をメチルエチルケトン（以下、ＭＢＫと記す）に溶解し
てワニス（以下、ワニス１と記す）とした。なお、この
樹脂を硬化した後の誘電率は３．３（ａｔ　１ＭＨｚ）
であった。

ワニス１に、上記の不織布を含浸し、１４０℃で６分間
乾燥して樹脂量７１％のプリプレグ（以下、ＣＰＡＩと
記す）を得、該ＣｌｌＡｌを８枚重ね、その両面に厚み
１８−〇銅箔を重ね、１８０℃、２時間、２０ｋｇ／−
で積層成形し、厚み０．８順の両面銅張積層板を製造し
た。

この積層板の１ＭＨｚの誘電率は３．２、誘電正接は０
．００６０．２８０℃のハンダ耐熱性は３０秒以上で膨
れなし、銅箔剥離強度１．０ｋｇ／Ｃｍ　（１，８虜銅
箔）であった。

実施例２ 直径２２１、平均長さ３０ｍｍのポリテトラフロロエチ
レン繊維５５％、テトラフロロエチレン／パーフロロア
ルキルビニルエーテル共重合体の微粉末５％及び直径３
０虜、平均長さ５ｍｍのポリエーテルスルホン繊維とを
重量比で６０：４０で用いた厚さ１００虜、重さ８０ｇ
／ｍ’の不織布を実施例１と同様のアルゴンプラズマ処
理した後、アミノシランカップリング剤処理を施した。

２．２−ビス　（４−シアナトフェニル）プロパンのプ
レポリマー（数平均分子量１．０００）　９０部、ポリ
エーテルスルフォン　１０部及びオクチル酸亜鉛０．０
３部を塩化メチレン（以下、ＭＣと記す）に溶解してワ
ニス（以下、ワニス２と記す）とした。尚、この樹脂を
硬化した後の誘電率は３．４（ａｔ　１ＭＨｚ）であっ
た。

ワニス２に、上記の不織布を含浸し、１５０℃で６分間
乾燥して樹脂量７０％のプリプレグ（以下、ＣＩ’　２
と記す）を得た。

他方、ワニス２に、厚み１００虜のローガラス平織織布
を浸し、１４０℃で６分間乾繰して樹脂量５０％のプリ
プレグ（以下、ＦＧＰｌと記す）を得、該ＰＧＰＩを２
枚重ね、その両面に厚み３５１の両面粗化銅箔を重ね、
さらに保護フィルムを重ねて１８０℃、２時間、４０ｋ
ｇ／ｃＩＩｌｌで積層成形し、厚み０．２ｍＩＴ＋の両
面銅張積層板を製造した。この積層板のＩＭＩＩｚにお
ける誘電率は３．９、誘電圧接は０．００３５であった
１）この両面銅張積層板をエツチング加工して所定の中
間配線網などを形成し、内層板とした。

この内層板３種及びその両側に厚さ１８１の銅箔を上記
で製造したＣＰ　２を２枚づつ介して重ねた後、１８０
℃、２時間、２０ｋｇ／ｃｉで積層成形し、厚み１．４
謳の６層の内層を有する多層板を得た。

この多層板の内層配線のＩ　Ｍ　Ｉｔ　ｚにおける実効
誘電率は３，６、誘電正接は０．００４０であった。

また、多層板を半田耐熱試験したが１２８０℃、３０秒
でも、層間剥離等の不良は無かった。

〔発明の作用および効果〕

以上、詳細な説明、実施例などから明白な如く、本発明
の耐熱性エンジニアリングプラスチック繊維とフッ素繊
維とを抄造してなる不織布を基材とするプリント配線板
用材料は、誘電特性等に優れ、半田耐熱性、銅箔剥離強
度、などのプリント配線板に使用する場合の特性にも優
れたものである。

フッ素繊維のみを使用した不織布は一般に伸びが１０％
以上と大きく、樹脂含浸工程で基材々（伸び、得られた
プリプレグを加熱積層成形する際に収縮が大きくなる欠
点がある。これに対して本発明の不織布は伸びが５％以
内と小さく、積層成形時の収縮という欠点が大幅に解消
される。又、フッ素機維のみでは、コロナ放電処理や金
属ナトリウム系表面処理剤による表面処理などを行った
場合でもなお熱硬化性樹脂組成物との密着性が不充分で
あるため、曲げ応力等で樹脂とフッ素基材とが剥離し易
い欠点が生じる。これに対して本発明の混合抄造不織布
は、表面処理によって基材と熱硬化性樹脂、特に耐熱性
エンジニアリングプラスチック繊維との密着強度の著し
い向上により曲げ応力等による樹脂と基材との間の剥離
などが大幅に防止され、プリント配線板としての絶縁性
などの劣化が防止される。

従って、本発明のプリント配線板用材料は、高周波回路
用のプリント配線板、多層プリント配線板、接着用プリ
プレグ等に最適なものであることが明白である。

特許出願人　　三菱瓦斯化学株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　フッ素樹脂繊維と耐熱性のエンジニアリングプラス
   チック繊維とからなる混抄不織布を基材とし、硬化物の
   誘電率が１ＭＨｚで３．５以下の低誘電率熱硬化性樹脂
   とを組み合わせてなる絶縁層からなる低誘電率プリント
   配線板材料。 ２　該耐熱性のエンジニアリングプラスチック繊維が、
   全芳香族ポリアミド製である請求項１記載の低誘電率プ
   リント配線板材料。